JPH0389813A - Load distribution calculator for thermal power generator wire - Google Patents
Load distribution calculator for thermal power generator wireInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、時間的に変動する電力系統の負荷に応じて
この電力系統に接続された複数の火力発電機のそれぞれ
の負荷を需要予測を基に、現時点から将来のそれぞれの
火力発電機の最適の負荷配分をコンピュータによって計
算する火力発電機の負荷配分計算装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention forecasts the load of each of a plurality of thermal power generators connected to a power system in accordance with the time-varying load of the power system. The present invention relates to a thermal power generator load distribution calculation device that uses a computer to calculate the optimal load distribution for each thermal power generator from the present time to the future.
電力系統には複数の発電機が接続されている。 Multiple generators are connected to the power system.
電力系統全体の負荷電力は時間的に刻々と変化するが、
これら負荷電力のうち一定電力が保持される原子力発電
電力、他電力会社からの受電電力および他電力会社への
融通電力を除いたいわゆる差引電力を主に火力発電が負
担する。したがって、火力発電は負荷電力の変動の大部
分を分担することになる。火力発電機は個々に、石油、
ＬＮＧ。Although the load power of the entire power system changes over time,
Of these load power, thermal power generation mainly bears the so-called balance power, which excludes nuclear power generation power where a constant power is maintained, power received from other power companies, and power interchanged to other power companies. Therefore, thermal power generation will share most of the fluctuations in load power. Thermal power generators are individually powered by oil,
LNG.
石炭などの使用燃料、単位容量の大きさ、発電効率など
それぞれに違いがあるので、これらの差異による燃料単
価の差や運用制約を考慮して、総合的に最も経済的な運
用を行う必要がある。Since there are differences in the fuel used such as coal, unit capacity size, power generation efficiency, etc., it is necessary to consider the difference in fuel unit price and operational constraints due to these differences to achieve the most economical operation overall. be.
それぞれの火力発電機に対する負荷配分は電力系統に接
続される全ての火力発電機の燃料費が最小になるように
行われるが、その際、ｒ運転している火力のそれぞれの
発電機について、その出力における増分燃料費が等しい
とき、総合の燃料費が最小になる」という原理があり、
等増分燃料費法と呼ばれている（電気学会昭和６２年版
、８８５ページ）、また、この方法に基づいた負荷配分
は等λ配分とも呼ばれている。Load distribution to each thermal power generator is done so that the fuel cost of all thermal power generators connected to the power system is minimized, but in this case, the load distribution for each thermal power generator in operation is The principle is that when the incremental fuel costs in output are equal, the total fuel cost is minimized.
It is called the equal incremental fuel cost method (IEEJ 1985 edition, page 885), and load distribution based on this method is also called equal λ distribution.
この等増分燃料費法で負荷配分を行うには、ある時点Ｔ
０でのそれぞれの発電機の負荷Ｐｊ（Ｔゆ）に対して次
のステップの時点？＋でのそれぞれの発電機の負荷Ｐｊ
（Ｔｔ）を求めるのに次の連立方程式を解くことになる
。To perform load distribution using this equal incremental fuel cost method, at a certain point T
When is the next step for each generator load Pj (Tyu) at 0? The load Pj of each generator at +
To find (Tt), the following simultaneous equations will be solved.
ここで、
ＰＩ（Ｔ） ｉ時点Ｔにおける１番目の火力発電機の出
力Ｆｊ（Ｐ） ｉ出力Ｐにおける１番目の火力発電機の
燃料費λ ；増分燃料費
（１）式はＴ１、Ｔ６、Ｐ ５（Ｔｔ）を既知数とし、
Ｐｊ、λを未知数とする非線型連立方程式であり、これ
を解くことにより増分燃料費λ及びそれぞれの火力発電
機の出力Ｐｊが求められる。それぞれの火力発電機の送
電損失を考慮したｔａ調方程式が使用される場合もある
。更に、等増分燃料費法よりももっと一般的な方法とし
て、燃料費の総計が最低になるようにという条件による
数理計画法の手法に基づいた方程式を使用することもで
きる。Here, PI (T) Output Fj (P) of the first thermal power generator at time i T Fuel cost λ of the first thermal power generator at i output P; Incremental fuel cost Equation (1) is T1, T6, Let P 5 (Tt) be a known number,
These are nonlinear simultaneous equations in which Pj and λ are unknowns, and by solving these, the incremental fuel cost λ and the output Pj of each thermal power generator are determined. A ta-adjustment equation that takes into account the power transmission loss of each thermal power generator may be used. Furthermore, as a more general method than the equal incremental fuel cost method, it is also possible to use equations based on mathematical programming techniques with the condition that the total fuel cost is minimized.
実際の火力発電機ではバーナ数やξル数などの機械的構
成に基づいて出力範囲に制限が生ずる出力ゾーンがあり
、それぞれの火力発電機の出力と燃料費などの関係はバ
ーナ数やよル数の変化によって不連続に変化するので、
前述の（１）式を解くに当たっては出力ゾーンを考慮し
た演算が必要であり、その演算方法に種々のものが提案
されている（例えば、電気学会論文誌Ｂ、１６７ｓ４号
、昭６２）。In actual thermal power generators, there are output zones in which the output range is limited based on the mechanical configuration such as the number of burners and the number of wheels, and the relationship between the output of each thermal power generator and fuel cost etc. Since it changes discontinuously depending on the change in number,
In solving the above-mentioned equation (1), it is necessary to perform calculations that take the output zone into consideration, and various calculation methods have been proposed (for example, Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan B, No. 167s4, 1986).
第６図は電力系統における火力発電機の負荷配分に関す
るｌ！ｉＩＩｍ、管理システムを行う火力発電機の負荷
配分計算装置の模式図である。この図において、火力発
電所１１．１２での実際の出力などの情報が通信回線３
１．３２によって中央のコンピュータ２に入力され、こ
のコンピュータ２からの制御情報は同じく通信回線３１
．３２を介してそれぞれの発電所１１．１２に伝達され
る。コンピュータ２は端末機２０ を備えていて運転者
４が適宜それぞれの発電所の状態などを端末機２０のデ
イスプレーで観察するとともに、必要に応じてキーボー
ドなどの入力手段でデータを入力する。Figure 6 shows l! about load distribution of thermal power generators in the power system. iiim is a schematic diagram of a thermal power generator load distribution calculation device that performs a management system. In this figure, information such as the actual output at thermal power plants 11 and 12 is transmitted through communication line 3.
1.32 is input to the central computer 2, and the control information from this computer 2 is also transmitted through the communication line 31.
．． 32 to the respective power plant 11.12. The computer 2 is equipped with a terminal 20, and the driver 4 can observe the status of each power plant as needed on the display of the terminal 20, and input data as necessary using input means such as a keyboard.
前述のような負荷配分の演算はコンピュータ２が行うが
その結果は端末機２０のデイスプレーに表示され、その
内容を参考にして運転者が負荷配分を決定して入力手段
から入力する。この入力データを基にしてそれぞれの火
力発電所１１．１２の負荷が決定され通信回線３１．３
２を介して発電所１ｉ、１２に指令される。The computer 2 calculates the load distribution as described above, and the result is displayed on the display of the terminal 20, and the driver determines the load distribution based on the content and inputs it from the input means. Based on this input data, the load of each thermal power plant 11.12 is determined and the communication line 31.3
2 to the power plants 1i, 12.
このようにそれぞれの発電機の出力ゾーンとしての単独
ゾーンの組み合わせに応じて定義された電力系統全体の
出力ゾーンとしての総合ゾーンが定義されるが、この総
合ゾーンはそれぞれが最大出力値と最小出力値を持って
いて、この範囲から外れた値を出力することはできない
から、需要予測に基づく出力値の変化に応じて総合ゾー
ンを適宜切り変える必要がある。（１）式を解く際にも
この総合ゾーンの切り換えが必要になるが、このような
総合ゾーンを切り換える手順は複雑で、そのためのソフ
トウェアが複雑になり、その保守も容易でないという問
題があり、また、実際に発電システムの運用にたずされ
る運転者の意志を反映しにくいという問題がある。In this way, a comprehensive zone is defined as the output zone of the entire power system, which is defined according to the combination of individual zones as output zones of each generator, and each of these comprehensive zones has a maximum output value and a minimum output value. Since it is not possible to output a value outside this range, it is necessary to change the overall zone as appropriate in response to changes in the output value based on demand forecasts. It is also necessary to switch the general zone when solving equation (1), but the procedure for switching such a general zone is complicated, and the software for this is complicated, and its maintenance is not easy. Another problem is that it is difficult to reflect the driver's intentions in actually operating the power generation system.
この発明は、火力発電機ごとの負荷配分の計算を、運転
者の経験や意志を反映することができるとともに、運転
者のあいまいな判断をも考慮することができ、実際の負
荷配分の決定により有効な火力発電機の負荷配分計算装
置を提供することを目的とする。This invention can calculate the load distribution for each thermal power generator by reflecting the driver's experience and will, and can also take into account the driver's ambiguous judgment. The purpose of the present invention is to provide an effective thermal power generator load distribution calculation device.
上記課題を解決するためにこの発明によれば、時間的に
変動する電力系統の負荷に応じてこの電力系統に並列に
接続された複数の火力発電機のそれぞれの負荷をそれぞ
れの発電機の出力ゾーンを考慮して、この電力系統の需
要予測を基に、現時点から将来のそれぞれの火力発電機
の負荷配分予測を考慮した現在の最適の負荷配分をコン
ピュータにより計算する火力発電機の負荷配分計算装置
において、負荷配分の最適性を左右する少なくとも１つ
の要素と、この要素の値によって一義的に１からＯの間
の値が決まる要素ごとのメンバシップ関数とを定義し、
前記発電機ごとの出力ゾーンを単独ゾーン、これら単独
ゾーンの組み合わせで決定される電力系統全体のゾーン
を総合ゾーンとして、ある時点での最適の総合ゾーンを
中央ゾーンとし、この中央ゾーンに対して単独ゾーンの
１つがそのゾーンを変えたときの総合ゾーンを周辺ゾー
ンとし、これら中央ゾーンと周辺ゾーンのそれぞれごと
にその時点以降での所定の計算方式に基づく仮の負荷配
分を計算し、この仮の負荷配分を基にして前記要素の値
とこれに対応するメンバシップ関数の値としての要素ご
との指標を計算し、これら要素ごとの指標の中の最小の
指標を総合指標として、前記中央ゾーンと周辺ゾーンの
中で最小の総合指標の総合ゾーンを次のステップの最適
の総合ゾーンとして選択することによりステップごとの
最適の総合ゾーンを現時点から所定の将来の時間までの
間の決定するとともに、前記メンバシップ関数を定義す
る係数を前記コンピュータの入力手段による入力データ
によって変更可能とするものとする。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the load of each of a plurality of thermal power generators connected in parallel to the power system is adjusted according to the load of the power system that changes over time. A load distribution calculation for thermal power generators that uses a computer to calculate the current optimal load distribution considering the current and future load distribution predictions for each thermal power generator based on the demand forecast of this power system, taking into account the zone. In the device, at least one element that influences the optimality of load distribution, and a membership function for each element whose value is uniquely determined between 1 and O by the value of this element,
The output zone of each generator is an individual zone, the zone of the entire power system determined by the combination of these individual zones is an overall zone, the optimal overall zone at a certain point is a central zone, and an individual The overall zone when one of the zones changes is defined as the surrounding zone, and a provisional load distribution is calculated based on a predetermined calculation method from that point onward for each of the central zone and the surrounding zone, and this provisional load distribution is Calculate the index for each element as the value of the element and the corresponding value of the membership function based on the load distribution, and use the minimum index among these indexes for each element as a comprehensive index and divide it into the central zone and The optimal comprehensive zone for each step is determined from the current time to a predetermined future time by selecting the comprehensive zone with the smallest comprehensive index among the surrounding zones as the optimal comprehensive zone for the next step, and It is assumed that the coefficients defining the membership function can be changed by input data from input means of the computer.
この発明の構成において、ある時点での最適の総合ゾー
ンと、この総合ゾーンを中央ゾーンとすると、次のステ
ップでの最適の総合ゾーンはこの中央ゾーンかこの中央
ゾーンに対して単独ゾーンの１つがそのゾーンを変えた
ときの総合ゾーンとしての周辺ゾーンのうちの１つであ
る。これら中央ゾーンと全ての周辺ゾーンのそれぞれご
とにその時点以降での所定の負荷配分計算方式に基づく
仮の負荷配分を計算し、この仮の負荷配分の結果にファ
ジィ理論を適用して最適性を評価する少なくとも１つの
要素の値とこれに対応するメンバシップ関数の値として
の要素ごとの指標を計算し、これら要素ごとの指標の中
の最小の指標をその総合ゾーンの総合指標とし、この総
合指標が最大の総合ゾーンを次のステップの最適の総合
ゾーンとして選択することにより、複雑な手順を踏まな
いで簡単に最適の総合ゾーンを選択することができる。In the configuration of this invention, if the optimal comprehensive zone at a certain point in time and this comprehensive zone is the central zone, then the optimal comprehensive zone in the next step is either this central zone or one of the individual zones with respect to this central zone. This is one of the surrounding zones as a comprehensive zone when the zone is changed. A tentative load distribution is calculated for each of these central zones and all peripheral zones based on a predetermined load distribution calculation method from that point onward, and fuzzy theory is applied to the results of this tentative load distribution to check the optimality. Calculate the index for each element as the value of at least one element to be evaluated and the value of the membership function corresponding to this, and set the minimum index among these indexes for each element as the overall index of the overall zone. By selecting the comprehensive zone with the largest index as the optimal comprehensive zone for the next step, the optimal comprehensive zone can be easily selected without going through complicated steps.
また、それぞれの要素ごとのメンバシップ関数を定義す
る係数をコンピュータの入力手段によって変更できるよ
うにしたことにより、計算結果に対する運転者の判断に
基づいてより適性なメンバシップ関数を設定することが
できることから、運転者の意志を反映しやすい負荷配分
法になる。In addition, by making it possible to change the coefficients that define the membership function for each element using computer input means, it is possible to set a more appropriate membership function based on the driver's judgment regarding the calculation results. This results in a load distribution method that easily reflects the driver's will.
以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例の手順を示すフローチャートである。こ
の図において、それぞれのブロック及び判断ごとの手順
に付けた参照符号に基づいて説明する。ステップ２１は
需要予測値などの入力手順であり、第６図の運転者４が
端末機２０の入力手段を使用して入力する。また、後述
の計算に必要なデータも入力される。初期値設定ステッ
プ２２ではその時点のそれぞれの火力発電機の出力値や
出力ゾーンなどが設定される。ステップ２３からステッ
プ２７は繰り返し演算を行うステップであり、ステップ
２３で時間増分値Δｔを加えるごとに以下の計算を行い
、これを時間ｔが最大時間ｔ１１．になるまで繰り返す
０時間項分値Δｔは５分程度、最大時間は２時間程度で
あり、したがって、繰り返し回数は２０ないし３０回程
度となる。The present invention will be explained below based on examples. FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of an embodiment of the present invention. In this figure, description will be given based on the reference numerals attached to each block and the procedure for each determination. Step 21 is a procedure for inputting a demand forecast value, etc., which is input by the driver 4 in FIG. 6 using the input means of the terminal 20. Data necessary for calculations described below are also input. In the initial value setting step 22, the output value, output zone, etc. of each thermal power generator at that time are set. Steps 23 to 27 are steps for performing repeated calculations, and each time the time increment value Δt is added in step 23, the following calculation is performed, and the time t is the maximum time t11. The 0-time component value Δt that is repeated until 0 is about 5 minutes, and the maximum time is about 2 hours, so the number of repetitions is about 20 to 30 times.
ステップ２４では中央ゾーンの総合指標計算を行う、中
央ゾーンとは１つ前の繰り返し計算で決定された次の総
合ゾーンのことであり、１つ前の繰り返し計算での中央
ゾーンと同じであれば総合ゾーンが変わらなかったこと
を意味し、異なる場合は総合ゾーンが変更されたことを
意味する。前の計算における時間をｔ、とする今の時間
ｔはｔ、十Δｔなので、この時間を以降の変化を前述の
（１）式を解くことによってそれぞれの発電機の出力値
などを計算する。その際、総合ゾーンは変わらないもの
とする。この計算結果を基にして後述の中央総合ゾーン
に対する総合指標を計算する。この総合指標はその総合
ゾーンの次のステップでの適合度を表すもので、１なら
ば最適、０ならば不適であり、従来技術ではこの中間の
値がなかったが、この発明ではｌと０の間の連続した値
を総合指標として求める点が異なる点である。In step 24, the comprehensive index calculation for the central zone is performed.The central zone is the next comprehensive zone determined in the previous iteration, and if it is the same as the central zone in the previous iteration, then This means that the overall zone has not changed; if it is different, it means that the overall zone has changed. Assuming that the time in the previous calculation is t, the current time t is t and 10Δt, so the output value of each generator is calculated by solving the above-mentioned equation (1) for changes after this time. In this case, the general zone shall not change. Based on this calculation result, a comprehensive index for the central comprehensive zone, which will be described later, is calculated. This comprehensive index represents the degree of suitability of the comprehensive zone in the next step; 1 means optimal, 0 means unsuitable. In the prior art, there was no intermediate value, but in this invention, l and 0 The difference is that continuous values between the two are determined as a comprehensive index.
中央ゾーンは前のステップで最適と判断されて選択され
たものなので、この時点以降でも最適かどうかは不明で
あり、この中央ゾーンを含めてこの中央ゾーンに対して
どれかの単独ゾーンを上にするか下にするか変更した場
合の総合ゾーンを以下に述べる周辺ゾーンと称している
０次のステップにおける最適ゾーンは中央ゾーンかその
周辺ゾーンであるから、次に周辺ゾーンの全てを計算対
象にする。Since the central zone was chosen in the previous step as being optimal, it is unknown whether it is optimal after this point, and if any single zone is placed above this central zone, including this central zone. The overall zone when changing whether it is lower or lower is called the peripheral zone described below.The optimal zone in the 0th-order step is the central zone or its peripheral zone, so next, all of the peripheral zones are subject to calculation. do.
ステップ２５では周辺ゾーンの総合指標計算を行う、計
算手順は中央ゾーンの場合と同じである。In step 25, a comprehensive index is calculated for the peripheral zone, and the calculation procedure is the same as for the central zone.
判断ステップ２６で周辺ゾーンの全てが完了したかどう
か判断し完了していない場合はまた計算対象になってい
ない周辺ゾーンを計算する。全ての周辺ゾーンの総合指
標の計算が完了しところでステップ２７に移る。In judgment step 26, it is determined whether or not all of the surrounding zones have been completed. If not, the surrounding zones that are not subject to calculation are again calculated. Once the calculation of the comprehensive index for all surrounding zones is completed, the process moves to step 27.
ステップ２７では次のステップでの最適の総合ゾーンを
総合指標に基づいて判断し決定する。In step 27, the optimal comprehensive zone for the next step is judged and determined based on the comprehensive index.
以上の手順を前述のように繰り返し実行し、その結果、
現在の需要予測値を根拠にした最適の負荷配分の将来の
時間適度化が予測されたことになる。運転者４はこの結
果をデイスプレー又はプリンタに打ち出された結果を観
察し、これを参考にしてその時点の負荷配分の指令値を
決定する。Repeat the above steps as described above, and as a result,
This means that the future time moderation of optimal load distribution based on the current demand forecast value has been predicted. The driver 4 observes the results printed on a display or printer, and uses this as a reference to determine the load distribution command value at that time.
第２図は第１図のステップ２４．２５に共通な総合指標
計算部の具体的な手順を示すフローチャートである。こ
の図において、まずステップ２０１で前述の（１）式に
基づく負荷配分計算を行う。FIG. 2 is a flowchart showing a specific procedure of the comprehensive index calculation unit common to steps 24 and 25 in FIG. In this figure, first, in step 201, load distribution calculation is performed based on the above-mentioned equation (1).
この計算では前述のように総合ゾーンを変化させないの
で、それぞれの単独ゾーンも変わらないことから、（１
）式は単なる非線型連立方程式となり、その計算は容易
である。以下に総合指標を計算するための３つの異なる
指標を計算し、これら３つの指標の最小値としての総合
指標を求めることとする。In this calculation, since the overall zone does not change as mentioned above, each individual zone also does not change, so (1
) is simply a nonlinear simultaneous equation, and its calculation is easy. Three different indicators are calculated below to calculate the overall index, and the overall index is determined as the minimum value of these three indicators.
先ず第１の指標は需給バランス指標である。需給バラン
スは（１）式の下の式が満足されない場合にその偏差を
言う、ステップ２０１の負荷配分計算ではゾーンを固定
しているので、個々の発電のこの時点での単独ゾーンか
ら決まる出力範囲を越える場合がある。このような場合
には、その発電機は負荷配分からきまる出力値を確保す
ることができないために、（１）式の下の式を満足する
ことができなくなる。このような場合に需給バランスＰ
ＬはＯでなくなる。ステップ２０２では計算された需給
バランスＰＬを基に第３図に示すメンバシップ関数に基
づいて需給バランス指標μｍを求める。The first indicator is the demand-supply balance indicator. The supply and demand balance refers to the deviation when the equation below equation (1) is not satisfied.Since the zones are fixed in the load distribution calculation in step 201, the output range determined from the individual zone at this point in time for each power generation. may exceed. In such a case, the generator cannot secure the output value determined by the load distribution, and therefore cannot satisfy the lower expression (1). In such a case, the supply and demand balance P
L no longer becomes O. In step 202, a supply and demand balance index μm is determined based on the membership function shown in FIG. 3 based on the calculated supply and demand balance PL.
ついで２番目の指標として滞留時間Ｚ、とその指標μ７
を計算する。先ず、ステップ２０３で滞留時間Ｚ？を計
算する。その計算内容は、総合ゾーンは変更しない状態
のまま時間ｔを仮にΔｔづつ加えて（１）式を演算し、
その結果が総合ゾーンから逸脱するまでの時間を求め、
それが滞留時間２１である。ステップ２０１では時間ｔ
での負荷配分を計算したのであり、これに対してステン
プ２０３では更に時間を進めて計算するという点が異な
る。したがってステップ２０１と２０３を別の手順とし
て記載したが実際には一連のものとして演算することが
できる。ステップ２０４で滞留時間２？を基にして第４
図のメンバシップ関数から滞留時間指標μ７を計算する
。Next, the second index is residence time Z, and its index μ7
Calculate. First, in step 203, the residence time Z? Calculate. The content of the calculation is to temporarily add time t by Δt and calculate equation (1) while leaving the overall zone unchanged.
Find the time until the result deviates from the overall zone,
That is the residence time 21. In step 201, time t
The difference is that step 203 calculates the load distribution by further advancing the time. Therefore, although steps 201 and 203 are described as separate procedures, they can actually be calculated as a series. Residence time 2 in step 204? Based on the fourth
The residence time index μ7 is calculated from the membership function in the figure.
第３の指標は実際の負荷配分の理想的な負荷配分からの
偏差に関するものである。これを出力偏差指標と呼ぶ、
出力偏差指標は次のようにして計算する。ステップ２０
５で総合ゾーンの違いを一切考慮しない負荷配分を理想
負荷配分として計算する。この理想負荷配分は第１図の
ステップ２２からの計算開始から連続して計算を行って
いるもので、ゾーンの違いによる不連続性を無視した最
適負荷配分を計算するものであり、理想的な負荷配分で
はあるが、実際にはゾーンの違いが存在することから実
現不可能のものである。出力偏差Ｐ。The third indicator concerns the deviation of the actual load distribution from the ideal load distribution. This is called the output deviation index.
The output deviation index is calculated as follows. Step 20
In step 5, the load distribution that does not take into account any differences in overall zones is calculated as the ideal load distribution. This ideal load distribution is calculated continuously from the start of calculation at step 22 in Figure 1, and calculates the optimal load distribution ignoring discontinuities due to differences in zones. Although this is a load distribution method, it is actually impossible to achieve since there are differences between zones. Output deviation P.
はこの理想負荷配分計算に基づくそれぞれの火力発電機
の出力値とステップ２０１で求めた実際の負荷配分値と
の差の絶対値であり、それぞれの火力発電機ごとに計算
しこれをＰ ＩＮとする。インデックスｌは火力発電機
ごとに異なることを意味する。is the absolute value of the difference between the output value of each thermal power generator based on this ideal load distribution calculation and the actual load distribution value obtained in step 201, and is calculated for each thermal power generator and is expressed as PIN. do. The index l means different for each thermal power generator.
これを基にブロック２０７で火力発電機ごとの出力偏差
指標μｍを第５図のメンバシップ関数から求める。総合
ゾーンとしての出力偏差指標μ、はμｍの最小値をとる
。すなわち、
μｍ ＝＊ｔａ （ｌ＊＋、μ、ｔ、・・・）（２）総
合指標〃、はこれら３つの指標μＬ、μｉ、μ、の中の
最小の値とする。すなわち、次式で表される。Based on this, in block 207, the output deviation index μm for each thermal power generator is determined from the membership function shown in FIG. The output deviation index μ, as a total zone, takes the minimum value of μm. That is, μm = *ta (l*+, μ, t, . . . ) (2) The comprehensive index is the minimum value among these three indexes μL, μi, μ. That is, it is expressed by the following formula.
μＣ−■ｋｎ （μｍ、μ７、μｍ）
（３）以上が第１図のステップ２４．
２５に共通な総合指標計算手順の内容である。μC-■kn (μm, μ7, μm)
(3) The above is step 24 in FIG.
This is the content of the comprehensive index calculation procedure common to 25.
第３図は需給バランスＰ、と需給バランス指標μＬの関
係を示すグラフであり、このような関係はファジィ理論
ではメンバシップ関数と呼ばれていて、指標が０と１と
の間の連続的な値をとることによって、ものごとをあい
まいに判断することをコンピュータのソフトウェアに導
入したものである。需給バランスＰＬと需給バランス指
標μＬはこの図で明らかなように、需給バランス最小値
Ｐ Ｌａｖｍよりも小さなＰＬでは１１ Ｌ −１ｓ需
給バランス最大値Ｐ １ｌｉａｌｌより大きいときはμ
Ｌ−０とし、ＰｔがＰ １ｅｎｓとＰ Ｌａ、との間の
値のときは１から０の連続した値をとる。ｉＩ給バラン
スＰＬは前述の定義から小さい程よく理想的には０であ
るが、少し位あっても実用上支障ないということから、
Ｐ Ｌ＋ｍ！ａが設けられ、成る一定以上の値は実用上
絶対許容できないということからＰ Ｌ＋ｍａｍが設定
されている。ＰＬｍ４＋ａとＰＬ□、との間のＰＬの変
化を直線状にしたのは後述のように運転者４がメンバシ
ップ関数を変更するのを容易にするためであり、これの
代わりに逆正接関数（ｊａｎ” ）のような連続関数を
採用することも原理的には可能である。Figure 3 is a graph showing the relationship between the supply and demand balance P and the supply and demand balance index μL. In fuzzy theory, this kind of relationship is called a membership function, and the index is a continuous function between 0 and 1. This technology introduces into computer software the ability to judge things vaguely by taking values. As is clear from this figure, the demand-supply balance PL and the demand-supply balance index μL are 11 L −1s when the PL is smaller than the minimum demand-supply balance value P Lavm, and μ when it is larger than the maximum demand-supply balance value P 1liall.
When Pt is a value between P 1ens and P La, it takes a continuous value from 1 to 0. From the above definition, the smaller the iI supply balance PL, the better, and ideally it is 0, but since there is no practical problem even if it is a little,
P L+m! PL+mam is set because a value above a certain value is absolutely unacceptable in practice. The reason why the change in PL between PLm4+a and PL□ is made linear is to make it easier for the driver 4 to change the membership function as described later. It is also possible in principle to employ a continuous function such as "jan").
第４図は滞留時間ｚＴと滞留時間指標〃７とのメンバシ
ップ関数のグラフであり、この場合は１つのゾーンに滞
留する時間が長いほど良く、余り短いと発電機のバーナ
数やξル数を変更する頻度が高くなって種々の点で不利
益が生ずることから滞留時間最小値Ｚア１．を設定しで
ある。また、ある程度以上大きければ滞留時間の値に関
係なく良しと判断されるので最大ｆｌ Ｚ Ｔｍ ａｘ
が定義される。Figure 4 is a graph of the membership function between residence time zT and residence time index 7. In this case, the longer the residence time in one zone, the better; if it is too short, the number of burners of the generator and the number of The minimum residence time ZA1. is set. Also, if it is larger than a certain level, it is judged to be good regardless of the residence time value, so the maximum fl Z Tmax
is defined.
第５図は出力偏差Ｐ、とその指標μｍとのメンバシップ
関数のグラフであり、第３図の需給バランスの場合と同
じ理由で最小値Ｐ、１１、最大値Ｐ工□が定義される。FIG. 5 is a graph of the membership function between the output deviation P and its index μm, and the minimum value P, 11 and the maximum value P □ are defined for the same reason as in the case of the supply and demand balance in FIG.
第１図において、中央ゾーンとその全ての周辺ゾーンの
総合指標μ、計算されたところで、ステップ２７で総合
指標μ。が最大のゾーンを決定する。このゾーンが次の
ステップでの最適ゾーンとみなし、次のステップの中央
ゾーンとなる。In FIG. 1, once the overall index μ of the central zone and all its surrounding zones has been calculated, the overall index μ is calculated in step 27. determines the largest zone. This zone is considered the optimal zone for the next step and becomes the central zone for the next step.
それぞれのメンバシップ関数は最大値、最小値を変える
ことによって変更することができる。この変更は運転者
４が端末機３から入力することによって行うことかでき
る。したがって、これらのメンバシップ関数を運転者４
の経験や判断に適合したものに設定することができる。Each membership function can be changed by changing the maximum and minimum values. This change can be made by the driver 4 inputting information from the terminal 3. Therefore, we can define these membership functions as driver 4
It can be set to suit the experience and judgment of the person.
なお、ファジィ理論を適用する指標として前述のような
需給バランス、滞留時間、出力偏差の３つの要素から求
められる指標を採用した場合について述べたが、この発
明においてこの３つの要素にこだわるものではなく、例
えば、環境保全性や信頼性を考慮するなど異なる要素を
使用することも可能である。In addition, although we have described the case where an index determined from the three elements of supply and demand balance, residence time, and output deviation as described above is adopted as an index to which fuzzy theory is applied, this invention is not limited to these three elements. It is also possible to use different factors, for example, considering environmental integrity and reliability.
この発明は前述のように、次のステップの最適総合ゾー
ンが含まれる中央ゾーンと周辺ゾーンの全てに対して計
算した仮の負荷配分の結果にファジィ理論を適用し、最
適性を評価する少なくとも１つの要素の値とこれに対応
するメンバシップ関数から決まる指標を計算し、これら
要素ごとの指標の中の最小の指標をその総合ゾーンの総
合指標とし、この総合指標が最小の総合ゾーンを次のス
テップの最適の総合ゾーンとして選択することにする。As described above, this invention applies fuzzy theory to the results of the provisional load distribution calculated for all of the central zone and peripheral zones that include the optimal comprehensive zone of the next step, and evaluates the optimality. An index determined from the value of one element and the corresponding membership function is calculated, and the minimum index among these indexes for each element is set as the comprehensive index of that comprehensive zone.The comprehensive zone with the minimum comprehensive index is then This will be selected as the optimal overall zone for the step.
このような最適の総合ゾーンの選択により複雑な手順を
踏まないで簡単に最適の総合ゾーンを選択することがで
きる。また、それぞれの要素ごとのメンバシップ関数を
定義する係数をコンピュータの入力手段によって変更で
きるようにしたことにより、計算結果に対する運転者の
判断に基づいてより適性なメンバシップ関数を設定する
ことができることから、運転者の意志を反映しやすい火
力発電機の負荷配分計算装置になる。その結果、運転者
はより的確に最適の負荷配分を指令することができるよ
うになるという効果が得られる。By selecting the optimal comprehensive zone in this manner, it is possible to easily select the optimal comprehensive zone without going through complicated procedures. In addition, by making it possible to change the coefficients that define the membership function for each element using computer input means, it is possible to set a more appropriate membership function based on the driver's judgment regarding the calculation results. Therefore, it becomes a load distribution calculation device for thermal power generators that easily reflects the driver's will. As a result, the driver can more accurately command optimal load distribution.
第１図はこの発明の実施例を示すフローチャート、第２
図は第１図の一部を詳細に示すフローチャート、第３図
は需給バランスに関するメンバシップ関数を示すグラフ
、第４図は滞留時間に関するメンバシップ関数を示すグ
ラフ、第５図は出力偏差に関するメンバシップ関数を示
すグラフ、第６図は火力発電機の負荷配分計算装置の模
式図である。
１１．１２・・・火力発電所、２・・・コンピュータ、
２０・・・端末機、４・・・運転者、
′ｆＪ１図
第２制FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the invention, and FIG.
Figure 3 is a flowchart showing a part of Figure 1 in detail, Figure 3 is a graph showing membership functions related to supply and demand balance, Figure 4 is a graph showing membership functions related to residence time, and Figure 5 is a graph showing membership functions related to output deviation. The graph showing the ship function, FIG. 6, is a schematic diagram of a load distribution calculation device for a thermal power generator. 11.12... Thermal power plant, 2... Computer,
20...Terminal, 4...Driver, 'fJ1 diagram 2nd system
Claims (1)
系統に並列に接続された複数の火力発電機のそれぞれの
負荷をそれぞれの発電機の出力ゾーンを考慮して、この
電力系統の需要予測を基に、現時点から将来のそれぞれ
の火力発電機の負荷配分予測を考慮した現在の最適の負
荷配分をコンピュータにより計算する火力発電機の負荷
配分計算装置において、 負荷配分の最適性を左右する少なくとも１つの要素と、
この要素の値によって一義的に１から０の間の値が決ま
る要素ごとのメンバシップ関数とを定義し、前記発電機
ごとの出力ゾーンを単独ゾーン、これら単独ゾーンの組
み合わせで決定される電力系統全体のゾーンを総合ゾー
ンとして、ある時点での最適の総合ゾーンを中央ゾーン
とし、この中央ゾーンに対して単独ゾーンの１つがその
ゾーンを変えたときの総合ゾーンを周辺ゾーンとし、こ
れら中央ゾーンと周辺ゾーンのそれぞれごとにその時点
以降での所定の計算方式に基づく仮の負荷配分を計算し
、この仮の負荷配分を基にして前記要素の値とこれに対
応するメンバシップ関数の値としての要素ごとの指標を
計算し、これら要素ごとの指標の中の最小の指標を総合
指標として、前記中央ゾーンと周辺ゾーンの中で最小の
総合指標の総合ゾーンを次のステップの最適の総合ゾー
ンとして選択することによりステップごとの最適の総合
ゾーンを現時点から所定の将来の時間までの間の決定す
るとともに、前記メンバシップ関数を定義する係数を前
記コンピュータの入力手段による入力データによって変
更可能としたことを特徴とする火力発電機の負荷配分計
算装置。[Claims] 1) The load of each of a plurality of thermal power generators connected in parallel to the power system is determined in accordance with the time-varying load of the power system, taking into consideration the output zone of each generator. , in a load distribution calculation device for thermal power generators that uses a computer to calculate the current optimal load distribution considering the load distribution prediction of each thermal power generator from the current moment to the future based on this power system demand forecast. at least one factor that influences the optimality of
A membership function for each element whose value is uniquely determined between 1 and 0 by the value of this element is defined, and the output zone for each generator is an individual zone, and the power system is determined by a combination of these individual zones. The entire zone is the comprehensive zone, the optimal comprehensive zone at a certain point in time is the central zone, the comprehensive zone when one of the individual zones changes its zone with respect to this central zone is the peripheral zone, and these central zones and A provisional load distribution is calculated based on a predetermined calculation method from that point onwards for each surrounding zone, and based on this provisional load distribution, the values of the elements and the corresponding membership function values are calculated. Calculate the index for each element, set the minimum index among these indexes for each element as the comprehensive index, and set the composite zone with the minimum composite index among the central zone and the peripheral zone as the optimal comprehensive zone for the next step. The optimum comprehensive zone for each step is determined from the present time to a predetermined future time by selection, and the coefficients defining the membership function can be changed by input data by the input means of the computer. A thermal power generator load distribution calculation device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226813A JPH0389813A (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Load distribution calculator for thermal power generator wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1226813A JPH0389813A (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Load distribution calculator for thermal power generator wire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389813A true JPH0389813A (en) | 1991-04-15 |
Family
ID=16851008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1226813A Pending JPH0389813A (en) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | Load distribution calculator for thermal power generator wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0389813A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034004A (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Apparatus and method for determining quantity of generator output and program |
| JP2021025500A (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 三菱パワー株式会社 | Control device for power generation plant, power generation plant and control method for power generation plant |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP1226813A patent/JPH0389813A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006034004A (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Apparatus and method for determining quantity of generator output and program |
| JP2021025500A (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 三菱パワー株式会社 | Control device for power generation plant, power generation plant and control method for power generation plant |
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